Создание и настройка одноранговой компьютерной сети, состоящей из 9 компьютеров на основе кабеля "витая пара", использующей топологию "звезда" и технологию передачи данных "Ethernet"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное образовательное бюджетное учреждение среднего

профессионального образования Воронежской области

«Воронежский техникум строительных технологий»

Специальность 230106 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Компьютерные сети и телекоммуникации»

Тема: Создание и настройка одноранговой компьютерной сети состоящей из 9 компьютеров на основе кабеля «витая пара» использующей топологию «звезда» и технологию передачи данных «Ethernet».

Руководитель курсового проекта

преподаватель Романович С.Г.

Студент группы К10.1

Дверцова Татьяна Сергеевна

ВОРОНЕЖ 2014

Содержание

1. Введение

2. Расчетная часть

3. Описательная часть

4. Организационно-экономическая часть

5. Заключение

6. Список используемой литературы

7. Приложения

1. Введение

Данная работа посвящена созданию и настройки одноранговой сети, состоящая из 9 компьютеров, на основе кабеля витая пара, с топологией сети «звезда», с использованием технологии Ethernet.

Одноранговая сеть встречается чаще остальных, поскольку ее основное достоинство - дешевизна.

Построить одноранговую сеть просто. Ее особенность заключается в том, что все входящие в ее состав компьютеры работают сами, то есть ими никто не управляет. Отсутствие управляющего компьютера - сервера - делает ее построение дешевым и эффективным. Одноранговую сеть обычно применяют, когда необходимо объединить несколько (как правило, до 10) компьютеров и не нужно использовать строгую защиту данных.

В одноранговой сети все компьютеры имеют одинаковый приоритет и независимое администрирование. Пользователь каждого компьютера самостоятельно решает вопрос о предоставлении доступа к своим ресурсам другим пользователям сети. Это наиболее простой вариант сети, не требующий особых профессиональных знаний. Установка такой сети не занимает много времени.

2. Расчётная часть

Размер помещения, где будет компьютерная сеть из 9 компьютеров, а так же размер одного рабочего места, указаны в таблице 1.

Таблица 1

Помещение	Количество компьютеров	Площадь помещения (м2)	Площадь на одно рабочее место (м2)
Длина (м)	Ширина (м)
6	9	9	54	4,5

Для создания одноранговой компьютерной сети состоящей из 9 компьютеров на основе кабеля «витая пара» использующей топологию «звезда» и технологию передачи данных «Ethernet» требуется:

Таблица 2

Необходимые компоненты

Компонент	Количество
Кабель витая пара	54 метра
Коммутатор D-Link DGS-1210-10P Switch 10-port	1 шт.
Сетевая плата D-Link DGE-528T/20/C1A/C1B	9 шт.
Обжимной инструмент T-210/HT-210C	1 шт.
Разъёмы RJ-45	25 шт.

На основании построенного помещения 6 на 9 метров, планирования размещения персональных компьютеров в нем (Приложение А) и норматива СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, была составлена таблица длины каждого сегмента сети. Для создания сети нам потребуется, 9 сегментов сети разной длинны кабеля «витая пара», которые будут соединять рабочие станции топологией «звезда».

Сегмент сети - это кусок кабеля, на концах которого закреплены разъемы. Также к общей длине добавлено несколько метров для возможности перестановки персональных компьютеров от своего стационарного места положения, протяжки кабеля по полу, над дверями и запаса кабеля при неудачном обжиме.

Таблица 3

Длина сегментов сети

№ сегмента	Длина
1 сегмент	11 метров
2 сегмент	9 метров
3 сегмент	7,5 метров
4 сегмент	3,5 метра
5 сегмент	2 метров
6 сегмент	4 метра
7 сегмент	6 метров
8 сегмент	10 метров
9 сегмент	12 метров
Запас	2 метра
Итого	54 метра

3. Описательная часть

3.1 Описание кабеля «витая пара»

Витая пара (англ. twisted pair) -- вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а так же взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара -- один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях, таких как Ethernet, ARCNet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в установке, является самым распространённым решением для построения локальных сетей. В зависимости от наличия защиты -- электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии.

3.1.1 Виды витой пары: назначение и маркировка

На сегодня существуют следующие марки витой пары:

1. UTP - Unshielded twisted pair (англ.) неэкранированная витая пара без защитного экрана. Может обозначаться как U/UTP

2. FTP - Foiled twisted pair (англ.) фольгированная витая пара присутствует один общий внешний экран в виде фольги. Может обозначаться как F/UTP

3. STP - Shielded twisted pair (англ.) экранированная витая пара. Внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке. также Может обозначаться как S/FTP.

Основное различие - это наличие и вид экрана. Экран в витой паре служит для защиты сигнала от внешних помех. Например, когда невозможно проложить витую пару отдельно от силовых кабелей.

В зависимости от структуры проводников -- кабель применяется одно- и многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы, а во втором -- из нескольких.

3.1.2 Категории кабеля

Существует несколько категорий витой пары, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов, и каждая пара имеет больше витков на единицу длины.

CAT1 (полоса частот 0.1 МГц) -- телефонный кабель, всего одна пара. Применяется кабель либо в «скрученном» виде, либо вообще без скруток. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.

CAT2 (полоса частот 1 МГц) -- старый тип кабеля, 2-е пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

CAT3 (полоса частот 16 МГц) -- 2-х парный кабель, использовался при построении локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 МБит/с по технологии 100BASE-T4. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3. Также до сих пор встречается в телефонных сетях.

CAT4 (полоса частот 20 МГц) -- кабель состоит из 4-х скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.

САТ5 (полоса частот 100 МГц) -- 4-х парный кабель, это и есть то, что обычно называют кабель «витая пара», благодаря высокой скорости передачи, до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000 Мбит/с, при использовании 4-х пар, является самым распространённым сетевым носителем, использующимся в компьютерных сетях до сих пор. При прокладке новых сетей пользуются несколько усовершенствованным кабелем CAT5e (полоса частот 125 МГц), который лучше пропускает высокочастотные сигналы.

CAT6 (полоса частот 250 МГц) -- применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4-х пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года. Существует категория CAT6е, в которой увеличена частота пропускаемого сигнала до 500 МГц. По данным IEEE 70 % установленных сетей в 2004 году, использовали кабель категории CAT6.

CAT7 -- Спецификация на данный тип кабеля пока не утверждена, скорость передачи данных до 100 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600--700 МГц. Кабель этой категории экранирован. Седьмая категория в принципе не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair). Благодаря двойному экрану длина кабеля может превышать 100 м.

3.1.3 Схемы обжима кабеля

Существует 2 схемы обжимки кабеля: прямой кабель и перекрёстный (кросс-Овер) кабель. Первая схема используется для соединения компьютера со свитчем/хабом, вторая для соединения 2-х компьютеров напрямую.

Рисунок 1 Прямой кабель

Рисунок 2. Перекрёстный (кросс-овер) кабель

3.2 Топология «звезда»

Звезда - базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано.

Рабочая станция, с которой необходимо передать данные, отсылает их на концентратор. В определённый момент времени только одна машина в сети может пересылать данные, если на концентратор одновременно приходят два пакета, обе посылки оказываются не принятыми и отправителям нужно будет подождать случайный промежуток времени, чтобы возобновить передачу данных. Этот недостаток отсутствует на сетевом устройстве более высокого уровня -- коммутаторе, который, в отличие от концентратора, подающего пакет на все порты, подает лишь на определенный порт -- получателю. Одновременно может быть передано несколько пакетов. Сколько -- зависит от коммутатора.

Рисунок 3 Топология «Звезда»

Достоинства

· выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

· лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

· высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);

· гибкие возможности администрирования.

Недостатки

· выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;

· для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;

· конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

3.3 Сетевые технологии локальных сетей IEEE802.3/Ethernet

Ethernet - это наиболее распространённая технология организации локальных сетей. Стандарты Ethernet описывают реализацию двух первых уровней модели OSI - проводные соединения и электрические сигналы (физический уровень), а так же форматы блоков данных и протоколы управления доступом к сети (канальный уровень). Начнём с идеи, лежащей в основе Ethernet. Название Ethernet произошло от двух английских слов - ether (эфир) и net (сеть). Ethernet использует концепцию общего эфира. Каждый ПК посылает данные в этот эфир и указывает, кому они адресованы. Данные могут дойти до всех ПК сети, но обрабатывает их только тот ПК, которому они предназначены. Остальные ПК чужие данные игнорируют. Такая работа аналогична эфиру радиостанций. Все радиостанции транслируют свои передачи в общее электромагнитное поле - радиоэфир. Ваш радиоприёмник получает электромагнитные сигналы всех станций. Но слушаете вы не всё сразу, а ту станцию, которая вам нужна.

Стандарт IEEE802.3 в зависимости от типа среды передачи данных имеет модификации:

· 10BASE5 (толстый коаксиальный кабель) - обеспечивает скорость передачи данных 10 Мбит/с и длину сегмента до 500м;

· 10BASE2 (тонкий коаксиальный кабель) - обеспечивает скорость передачи данных 10 Мбит/с и длину сегмента до 200м;

· 10BASE-T (неэкранированная витая пара) - позволяет создавать сеть по звездной топологии. Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м. Общее количество узлов не должно превышать 1024;

· 10BASE-F (оптоволоконный кабель) - позволяет создавать сеть по звездной топологии. Расстояние от концентратора до конечного узла до 2000м.

В развитие сетевой технологии Ethernet созданы высокоскоростные варианты: IEEE802.3u/Fast Ethernet и IEEE802.3z/Gigabit Ethernet. Основная топология, которая используется в локальных сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, пассивная звезда.

Сетевая технология Fast Ethernet обеспечивает скорость передачи 100 Мбит/с и имеет три модификации:

· 100BASE-T4 - используется неэкранированная витая пара (счетверенная витая пара). Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м;

· 100BASE-TX - используются две витые пары (неэкранированная и экранированная). Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м;

· 100BASE-FX - используется оптоволоконный кабель (два волокна в кабеле). Расстояние от концентратора до конечного узла до 2000м;

Сетевая технология локальных сетей Gigabit Ethernet - обеспечивает скорость передачи 1000 Мбит/с. Существуют следующие модификации стандарта:

· 1000BASE-SX - применяется оптоволоконный кабель с длиной волны светового сигнала 850 нм.

· 1000BASE-LX - используется оптоволоконный кабель с длиной волны светового сигнала 1300 нм.

· 1000BASE-CX - используется экранированная витая пара.

· 1000BASE-T - применяется счетверенная неэкранированная витая пара.

3.4 Одноранговая сеть

Одноранговая сеть - это сеть равноправных компьютеров, каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в него во время загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем компьютера средствами ОС. Каждый компьютер такой сети может одновременно являться и сервером и клиентом сети, хотя вполне допустимо назначение одного компьютера только сервером, а другого только клиентом.

Преимущества одноранговых сетей:

· легкость в установке и настройке;

· независимость отдельных машин от выделенного сервера;

· возможность пользователем контролировать свои собственные ресурсы;

· сравнительная дешевизна в приобретении и эксплуатации;

· отсутствие необходимости в дополнительном программном обеспечении, кроме операционной системы;

· отсутствие необходимости иметь отдельного человека в качестве выделенного администратора сети.

Недостатки одноранговых сетей:

· необходимость помнить столько паролей, сколько имеется разделенных ресурсов;

· необходимость производить резервное копирование отдельно на каждом компьютере, чтобы защитить все совместные данные;

· падение производительности при доступе к разделенному ресурсу, на компьютере, где этот ресурс расположен;

· отсутствие централизованной организационной схемы для поиска и управления доступом к данным.

3.5 Обжим

· Расплести проводники и упорядочить их согласно выбранной схемы

· Выровнять и распрямить концы проводников, а после - обрезать, оставив от оболочки кабеля примерно 13мм.

· Защищать сами проводники не надо.

· Зажимая оболочку кабеля одной рукой, другой аккуратно оденьте на кабель коннектор, держа его защелкой вниз и следя, чтобы проводники зашли в коннектор до упора и не перепутались, а оболочка кабеля вошла в корпус. Вот так должен выглядеть коннектор перед завершающим этапом:

Рисунок 4 RJ - 45

1. Обжать кабель обжимными клещами:

Рисунок 5 Обжатие кабеля

Поочередно подключаем каждый готовый кабель к коммутатору в специальные порты.

3.6 Настройка локальной сети

Когда все компьютеры уже подключены к коммутатору, для правильной работы и идентификации компьютеров в сети требуется произвести настройку.

Сначала необходимо указать, что компьютер будет использоваться в локальной сети для этого необходимо произвести следующие действия:

Вызвать контекстное меню иконки «Мой компьютер»Нажать «Свойства»В открывшемся меню выбрать вкладку «Имя компьютера» В окне нажать на кнопку «Идентификация» В появившемся окне, если компьютер расположен в организации, выбрать «Компьютер входит в корпоративную сеть», если компьютер будет использоваться в домашней сети, выбрать «Компьютер предназначен для домашнего использования и не входит в корпоративную сеть» Нажать кнопку «Далее»В появившемся окне, если необходимо, ввести название рабочей группыНажать кнопку «Готово»Перезагрузить компьютер.

Далее необходимо перейти непосредственно к настройке: Нажать кнопку «Пуск»Выбрать «Сетевые подключения»Во вкладке «Сетевые задачи» выбраться пункт «Установить Малую или Домашнюю сеть».

В появившемся окне выбрать метод подключения к интернету из предложенных в зависимости от того, как данный ПК получает доступ к сети Интернет:

· Имеет прямое подключение к интернету

· Подключен к интернету через шлюз или другой компьютер

· Подключен к Интернету через сетевой концентратор

· Имеет прямое подключение, но сеть пока отсутствует

· Компьютер принадлежит к сети, которая не имеет доступа в Интернет

Задать имя и описание (не обязательно) для данного компьютерав новом окне указать имя рабочей группы к которой будут подключены все компьютеры нажать кнопку «Готово»Перезагрузить компьютер для того чтобы изменения вступили в силу.

Данную настройку необходимо произвести на каждом из компьютеров в сети для правильной ее работы.

Настройка IP адреса:

IP-адрес (сокращение от англ. Internet Protocol Address) -- уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP. IP-адрес представляет собой 32-битовое или 128-битовое двоичное число. Удобной формой записи IP-адреса является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 192.168.0.1.

В моей курсовой работе рассматривается настройка IP-адреса в операционной системе Windows XP:

Запустите «Пуск» Панель управления

Рисунок 6

Запустите «Сетевые подключения»:

Рисунок 7

В открывшемся окне нажмите правой кнопкой мыши на «Подключение по локальной сети» и выберите «Свойства». Если в окне «Сетевые подключения» у Вас отсутствует «Подключение по локальной сети» значит, Вы не установили драйвер на сетевую плату. Установите драйвер и повторите попытку заново.

Рисунок 8

В окне свойств снимите галочки со всех компонентов, кроме «Протокол Интернета (TCP/IP)». Выберите «Протокол Интернета (TCP/IP)» и нажмите «Свойства»:

Рисунок 9

Выберите «Использовать следующий IP-адрес:» и введите Ваши регистрационные данные с карточки в графы «IP-адрес», «Маска подсети», «Основной шлюз», «Предпочитаемый DNS-сервер». Графа «Альтернативный DNS-сервер» должна быть пустой. Проверьте правильность ввода данных и нажмите OK:

Рисунок 10

4. Организационно - экономическая часть

Расчёт стоимости оборудования

Для расчета общей стоимости, созданной компьютерной сети использованы прайс-листы различных фирм и сайтов, специализирующихся на продаже компьютерного оборудования.

компьютерный сеть кабель сегмент

Наименование	Кол-во	Фирма	Цена 1 единицы	Общая цена
Сетевая плата D-Link DGE-528T/20/C1A/C1B	9 шт.	DNS	350 руб.	3150 руб.
		РЕТ	422 руб.	3798 руб.
		Ulmart	392 руб.	3528 руб.
Коммутатор D-Link DGS-1210-10P Switch 10-port	1 шт.	DNS	4285 руб.	4285 руб.
		РЕТ	4450 руб.	4450 руб.
		Ulmart	4630 руб.	4630 руб.
Разъём RJ-45	25шт.	DNS	5 руб.	125 руб.
		РЕТ	6 руб.	150 руб.
		Ulmart	7 руб.	175 руб.
Кабель UTP, 4 пары, одножильный (solid), кат. 5e, 1 метр	54 м.	DNS	9 руб.	486 руб.
		РЕТ	10 руб.	540 руб.
		Ulmart	11 руб.	594 руб.
Обжимной инструмент - T-210/HT-210C	1 шт.	DNS	290 руб.	290 руб.
		РЕТ	320 руб.	320 руб.
		Ulmart	300 руб.	300 руб.

Исходя из минимально выбранных цен, я выявила итоговую стоимость создания моей компьютерной сети: 8336 рублей.

5. Заключение

В данном курсовом проекте, я создавала и настраивала одноранговую компьютерную сеть, состоящую из девяти компьютеров на основе кабеля «витая пара» использующей топологию «звезда» и технологию передачи данных «Ethernet».

Данный проект можно использовать в качестве пособия по созданию компьютерной сети на основе кабеля витая пара.

6. Список используемой литературы

Основная:

1. Бройдо, В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации; СПб: Питер - Москва, 2002. 704 c.

2. Самойленко, С.И. Сети ЭВМ; М.: Наука - Москва, 2001. 160 c.

Дополнительная:

3. Атаманюк А.И. «Домашняя и офисная сеть». СПб: Питер. 2005. 352 c.

4. Колесниченко Д.Н. «Сделай сам компьютерную сеть». СПб: Наука и техника. 2004. 400 с.

5. Розенталь М. «Как собрать свою сеть». 3-е изд. СПб: БХВ-Петербург 2003. 256 с.

Интернет ресурсы:

6. http://www.megabook.ru.

7. http://kunegin.com.

8. http://inf1.info.

Приложение А

Схема расположения компьютерной сети

6 м.

9 м.

Switch - прикреплен к стене на высоте 1 метр.

Приложение Б

Сетевая плата D-Link DGE-528T

Приложение В

Кабель витая пара категории 5е

Приложение Г

Обжимной инструмент - T-210/HT-210C

Размещено на Allbest.ru

...